有效实施探究实验, 培养学生实践能力
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作者: 刘慧萍
摘 要： 初中科学教学以实验为基础，应该彰显实验的探究功能，突出学生的探究活动，以培养学生的创新精神和实践能力。本文从精心创设探究情境，突出探究实验活动；彰显实验探究过程，培养学生的实践能力；开发拓展学生实验，培养学生的问题解决能力；适度开展研究性实验，培养学生的创新能力等方面探讨了有效实施探究实验，培养学生实践能力的问题。
关键词： 初中科学教学 探究实验 实践能力
初中科学是一门以实验为基础的学科，其知识阐述和理论的建构是通过科学实验探究得出的。但长期以来科学实验教学过于强调知识的接受和掌握，忽视发现探究，师生们重视的是实验结果或结论，而实验的探索过程反而被忽视，至于科学品质、科学态度的培养则更少，这已经成为科学课程实施素质教育的一大障碍。因此，实施科学探究实验教学应该着眼于学生的未来，以学生的发展为本，以培养学生的创新精神和实践能力为重点，重视培养学生终身学习的观念和自主探究学习的能力。
一、精心创设探究情境，突出探究实验活动
发展学生的科学素养离不开科学实验。科学实验的核心是探究。在课堂中，教师应还原这种获得知识的自然途径，为学生创设相当的环境，再现未知的发现过程，使学生通过积极的科学探究实验，习得知识，培养能力，学会科学研究的方法，获得积极的情感体验。初中科学适合于科学探究的内容较多，教师必须根据学生的实际和认知规律，充分挖掘教材适合于探究的内容，精心设计探究情境。例如在学完氧气和氧气的实验室制法之后，实验室制取二氧化碳的设计过程就可以由学生自己完成。我们可以设计如下探究性问题，引导学生主动探究：
问题1：要设计一个制备气体的实验，你要考虑哪些方面？
问题2：设计怎样的装置可以使实验简便易行？
问题3：你能否设计一个随用随制的气体发生装置？
对于学生可能会设计出的各种方案，教师应引导学生进一步探究哪些方案是科学合理的，哪些是需要引进的，鼓励学生动脑筋大胆设想，积极主动地参与实验设计，充分展示设计思想。对于课本上的其他研究实验，教师应积极创设问题情境，引导学生追溯科学家思考研究的源头，使学生主动参与到求知的研究中来，从而使思维能力得到主动发展。
二、彰显实验探究过程，培养学生的实践能力
在一些自然科学中实验是获取知识、创新知识的重要手段。我们要特别注意恢复实验的探索本性，发挥实验在探究问题获取知识、培养智力品质和非智力品质方面的作用。我在以下两个方面进行了尝试。
1.变验证实验为探究实验。以往的教学模式采用的是赫尔巴特的教育模式，在科学教学上就是演示实验―分析归纳―记忆―学生实验。这种模式虽然缩短了学生获得经验的时间，但约束了学生的创造力。我们可以改变这种教学模式的顺序即：布置任务―学生准备―动手实验―发现问题―解决问题―归纳总结，这样就把学习的主动权交给了学生，变验证性为探索性。例如在学习二氧化碳的物理性质时，我在课前布置了“如何来验证二氧化碳的密度大于空气的密度”实验，“如何验证二氧化碳能溶于水”。针对此，学生设计了各种方案，许多方案都闪烁着创造力的火花。
2.变演示实验为学生实验。初中课本中的一些演示实验，尤其是试管实验，演示效果并不好，许多实验现象后面的学生看不清。变这些演示实验为学生实验，可有效地发展学生的实验能力，同时也能有效激发学生的学习兴趣和求知欲。例如为了使学生更好地理解牛顿第一定律，我引导启发学生探究：“运动的小车所受摩擦力越来越小的时候，小车的运动速度减小得更快还是更慢？”如果这个问题弄清楚了，就可以顺着这个方向推理想象，得出并理解牛顿第一定律。所以这个问题的探究过程必须是学生亲自动手，来理解体会。通过让学生分组实验，我根据他们的实验、观察、思考，提出了实验中要收集哪些证据来证明假设成立，提出了该如何控制好实验变量，如让小车从相同高度滑下，小车开始下滑时手给小车的力要相等，水平面上的粗糙程度要控制好，毛巾要注意正反面要统一好等。这些都是学生在动手过程中体会到的，如果没有让他们自己亲自做实验，就不会提出这样的真知灼见。有了前面的动手实验的基础，后面的推理过程也显得顺理成章，这要得益于学生真正理解了整个实验过程，即当摩擦力越来越小的时候，小车的速度是减小得越来越慢，则当摩擦力为零时，小车的速度就不变了。“牛顿第一定律”本身就是一个在理想状态下的运动定律，对学生来讲也是比较难的一个内容，但是通过这样的实验探究，学生体验了这个定律得出的过程。因此他们对这个定律理解得越深刻，掌握得越好。这样的探究性实验活动，不仅激发了学生学习科学的兴趣，使其形成了自主学习的内驱力，而且帮助学生形成了科学概念，获得了科学知识，培养了学生实验能力。
三、开发拓展学生实验，培养学生的问题解决能力
开发拓展性实验，可以培养学生实事求是、严谨的科学态度和创新意识。教师可以引导学生对教材上有些装置复杂的实验，费时费药品的实验，现象不够明显的实验，还可以对环境污染严重的实验进行改进，让学生动手动脑，学会发现问题分析问题，培养创新精神和实践能力。例如“蜡烛燃烧的探究”的实验，书上有一步骤是这样叙述的：把罩在烛焰上方的烧杯，迅速倒过来，向烧杯中注入少量澄清石灰水、振荡、观察石灰水有什么变化？学生在操作过程中，实验效果都不理想。后来，我将这个实验作了变更：将烧杯移开火焰，倒过来之前，用一块玻璃片先盖住杯口，再把烧杯放在桌面，然后移开一部分玻璃片，向烧杯中倒入澄清石灰水，再盖住烧杯，振荡。这样效果很理想。
四、适度开展研究性实验，培养学生的创新能力
科学来源于生活，最终要服务于生活。教师应鼓励学生用科学研究的方式，应用知识，通过科学实验解决生活中的实际问题。这样有利于培养学生主动探索不断创新的精神。如在学习酸碱度的表示法――pH时，我给每组学生一个试纸，让他们回家对一些溶液进行pH测定，并书写研究性学习报告。在学习酸碱指示剂时指导他们查资料，利用采集到的花瓣制作酸碱指示剂，并用自己制作的酸碱指示剂检验家里的一些物质的酸碱性。如在学习能源的开发和利用后，及时组织学生了解通常家庭的节电情况、太阳能热水器的普及情况，通过实验探究并提出了节电的措施，还制作了太阳能热水器等模型。学生对这些研究性活动非常感兴趣，也投入了极大的热情，积极性和主动性都得到发挥。
参考文献：
［1］浙江教育厅教研室.科学实验活动册［M］.浙江教育出版社，2005.
［2］蔡慧琴.关于探究性学习若干问题的思考［J］.江西教育科研，2005，（6）.
［3］刘玲，门桂英.实施实验探究教学 提高科学探究能力［J］.新课程学习，2010，（2）.
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